Để phục vụ cho việc vận hành tuyến ĐSĐT số 3, đoạn đi trên cao từ Nhổn đến Cầu Giấy vào năm 2020, mười đoàn tàu với mẫu thiết kế mới nhất theo tiêu chuẩn châu Âu, sử dụng vật liệu hợp kim nhôm sẽ được chế tạo tại Pháp. Mỗi đoàn tàu gồm bốn toa (hai toa động cơ có ca-bin cho lái tàu, một toa động cơ và một toa kéo) được nhà sản xuất Alstom Transport SA (Pháp) thiết kế và thi công. Đoàn tàu có khả năng chuyên chở từ 850 đến 950 người/chuyến, chạy với tốc độ 35 km/giờ.
Chủ đề thiết kế đoàn tàu được đề xuất mang tên “Hành trình Xanh” (tên tiếng Anh: “Green Journey”) thể hiện vẻ đẹp hiện đại, năng động và bản sắc văn hóa Thủ đô nghìn năm văn hiến. Thiết kế nội và ngoại thất tàu được các kiến trúc sư nghiên cứu kỹ lưỡng, phối hợp và cân bằng giữa phong cách thiết kế Pháp với sự am hiểu về văn hóa Việt Nam, cũng như những yêu cầu về khí động học của phương tiện giao thông đô thị. Ý tưởng chung của thiết kế được lấy cảm hứng từ các gam màu thân thiện với thiên nhiên, tạo cảm giác nhẹ nhàng, dễ chịu cho thị giác, nhưng vẫn nổi bật. Đoàn tàu sẽ là một điểm nhấn khiến người dân và khách du lịch dễ nhận ra từ xa, mang lại nét hiện đại, lịch sự và thân thiện với môi trường.
Bên ngoài tàu có thiết kế dọc theo chiều dài đoàn tàu, tạo cảm giác chuyển động năng động và liên tục của một phương tiện giao thông hiện đại. Bên trong tàu sử dụng mầu trắng và xanh lá mạ làm chủ đạo, mầu đỏ hồng làm điểm nhấn giúp tạo cảm giác dễ chịu cho người dùng, khiến không gian bên trong tàu mang lại cảm giác rộng rãi, thoáng và sâu. Ngoài ra, với mầu sắc đơn giản, không pha trộn nhiều sẽ bảo đảm quá trình duy tu, bảo dưỡng thuận tiện và ít tốn kém hơn, mang lại lợi ích kinh tế lâu dài cho dự án. Trên các toa tàu có không gian dành cho xe lăn của người khuyết tật (có ký hiệu đặc biệt trên sàn) và ghế ngồi dành riêng cho người cao tuổi, phụ nữ có thai và trẻ em.
Tàu được thiết kế theo công nghệ mới nhất, tiêu chuẩn châu Âu và quốc tế, trang bị đầy đủ các tiện nghi hiện đại như: Hệ thống điều hòa không khí, thông gió; Hệ thống loa, ca-mê-ra trong và phía trước tàu, màn hình LCD bên sườn toa tàu và cạnh cửa ra vào phục vụ cho thông tin tuyến và quảng cáo thương mại; Hệ thống chiếu sáng bằng đèn LED, tự động điều chỉnh độ sáng đối với đoạn trên cao và đoạn đi ngầm. VIỆC thiết kế, sản xuất tàu và cung cấp hệ thống đoàn tàu được thực hiện bởi liên danh nhà thầu UJV gồm Alstom Transport SA - Colas Rail SA - Thales Communication & Security SAS. Hiện liên danh nhà thầu UJV đang đệ trình phương án thiết kế cho chủ đầu tư dự án là Ban Quản lý đường sắt Đô thị Hà Nội (MRB) xin ý kiến các cấp có thẩm quyền để phê duyệt.
